Was ist der Preis für Siliziumkarbid?

Siliziumcarbid (SIC), eine Verbindung von Silizium und Kohlenstoff, wird für ihre extreme Härte, hohe thermische Leitfähigkeit und chemische Stabilität geschätzt. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:

​Schleifmittel:Wird in Schleifrädern, Schneidwerkzeugen und Sandpapeln aufgrund seiner Härte verwendet (zweite nur für Diamant).

​Refraktionen:Zu Keramik, Ziegeln und Ofenauskleidungen, um hohen Temperaturen (z. B. in Stahlherstellung oder Glasproduktion) standzuhalten.

​Halbleiter:Kritisch für die Stromversorgung (z. B. Wechselrichter für Sonnenkollektoren, Elektrofahrzeuge) für die Fähigkeit, bei Hochspannungen und Temperaturen zu arbeiten.

​Rüstung und Verteidigung:Wird in kugelsicheren Westen, Panzerpanzer und Militärfahrzeugkomponenten (häufig in zusammengesetzten Formen) verwendet.

​LEDs und Optoelektronik:Verwendet in Blue/UV -LEDs und High - Power Lighting aufgrund seines breiten Bandgaps.

Siliziumkarbid ist außergewöhnlich schwer, Ranking9–9,5 auf der MOHS -Skala(Wo Diamond 10 ist). Seine Vickers -Härte reicht von2.500–3.000 HV(Megapascals), übertrifft die meisten Metalle und viele Keramik. Diese extreme Härte stammt aus seiner kovalenten Kristallstruktur, wo starke si - C -Bindungen der Deformation widerstehen. Zum Vergleich ist Corundum (Aluminiumoxid, in Sandpapier verwendet) 9 auf der MOHS -Skala, wodurch SiC etwas schwieriger wird.

Reines Siliziumcarbid ist von Natur aus für sich selbst "kugelsicher", obwohl es in ballistischen Anwendungen verwendet wird. Hier ist der Grund:

​Härte gegen Zähigkeit:SIC ist extrem hart, aber relativ spröde. Kugeln (hoch - Geschwindigkeitsprojektile) erzeugen Schlagkräfte, die spröde Materialien zum Bruch führen können.

​Verbundanwendung:SIC wird oft mit Polymeren, Metallen oder anderen Keramik (z. B. Borkarbid) kombiniert, um zusammengesetzte Rüstung zu erzeugen. Diese Verbundwerkstoffe balancieren die Härte (von SIC) mit Zähigkeit (aus dem Ordner) und verbessert den ballistischen Widerstand.

​Praktische Anwendungen:SIC - basierte Verbundwerkstoffe werden in militärischen Rüstung, Hubschrauber -Rotorblättern und Panzerplatten verwendet, um Projektile abzulenken oder zu fragmentieren, obwohl sie selten allein verwendet werden.

Siliziumkarbid ist aKeramik, Kein Metall. Diese Klassifizierung ergibt sich aus ihrer Atomstruktur und Eigenschaften:

​Bondtyp:SIC hat eine kovalente Bindungsstruktur (Atome teilen Elektronen), typisch für Keramik, während Metalle metallische Bindungen (delokalisierte Elektronen) haben.

​Eigenschaften:Im Gegensatz zu Metallen (die formbar, duktil und leitfähig sind) ist SIC hart, spröde und ein elektrischer Isolator (außer in spezialisierten Halbleiterformen).

​Klassifizierung:Keramik sind nicht - metallische, anorganische Feststoffe und SIC passt diese Kategorie trotz seiner industriellen Verwendung in Elektronik (wo seine Halbleitereigenschaften genutzt werden).